Het binnenoor is het binnenste gedeelte van het gehoorstelsel. Het bevat het slakkenhuis, dat geluid omzet in geluid, en de evenwichtsorganen, die het evenwicht en hoofdbewegingen registreren.

Geluidstrillingen die het binnenoor bereiken, brengen de vloeistof in het slakkenhuis in beweging. Haarcellen langs het basilair membraan zetten die beweging om in zenuwsignalen die via de gehoorzenuw naar de hersenen worden gestuurd. De halfcirkelvormige kanalen en otolieten detecteren rotatie- en lineaire versnelling en leveren zo de informatie die nodig is voor evenwicht en ruimtelijke oriëntatie. Beide systemen delen dezelfde met vloeistof gevulde, membraanachtige structuur en hetzelfde transductiemechanisme van de haarcellen.

Schade aan het binnenoor veroorzaakt sensorineuraal gehoorverlies of vestibulaire stoornissen zoals duizeligheid. Omdat de structuren kwetsbaar zijn en ingekapseld in bot, is de diagnose vaak gebaseerd op functionele tests en beeldvorming in plaats van direct onderzoek. Cochleaire implantaten omzeilen beschadigde haarcellen door de gehoorzenuw rechtstreeks te stimuleren, waardoor veel mensen met ernstig binnenoorverlies een vorm van gehoor terugkrijgen.

Het binnenoor is de plek waar mechanische trillingen worden omgezet in de elektrische taal van het zenuwstelsel.